專利名稱：一種改性瀝青、溫拌瀝青混合料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種浙青及其制備方法，特別涉及一種改性浙青及其制備方法；本發(fā)明還涉及一種浙青混合料及其制備方法，特別涉及一種溫拌浙青混合料及其制備方法。
背景技術(shù)：
浙青是石油原油蒸餾提煉后的剩余物，是一種棕黑色有機凝膠狀物質(zhì)。浙青包括天然浙青、石油浙青、頁巖浙青和煤焦油浙青等四種。浙青的主要成分是浙青質(zhì)和樹脂，此外浙青還含有高沸點礦物油和少量的氧、硫和氯的化合物。石油浙青是原油的蒸餾殘留物，它富含了原油中80%以上的雜原子和大部分的縮合芳烴；浙青中的少量苯、萘、蒽、菲、吡啶、吖啶、咔唑及酚等輕質(zhì)成分，使浙青在使用過程中對環(huán)境具有一定的潛在危害性。通常認為以煤焦油浙青危害最大，而用途最廣的石油浙青危害較小，因此現(xiàn)在基本禁止使用煤焦浙青。雖然傳統(tǒng)的石油浙青在常溫下使用于道路建設(shè)和修復(fù)材料不會對環(huán)境造成影響，但是在高溫下石油浙青浙青中的輕質(zhì)成分容易揮發(fā)，而該輕質(zhì)成分中的芳香烴具有一定的毒性，當(dāng)其濃度超過一定程度時，會對人的身體健康帶來影響。此外，為了改善石油浙青的路用性能，常在石油浙青中加入廢舊橡膠、苯乙烯類熱塑性彈性體(SBS)、塑料、硫磺、粉塵等改性劑，這就使得石油浙青的組成成分更加復(fù)雜。在這種形式下，人們更加擔(dān)心石油浙青的使用會對環(huán)境、對人體造成潛在危害。其實，關(guān)于浙青材料在道路工程使用過程中對環(huán)境的影響早已不是一個新課題。 在浙青對大氣的污染、對水體的污染以及浙青高溫條件下所散發(fā)出的浙青煙對人體的毒害等方面，許多學(xué)者都做過很深的研究。國內(nèi)外學(xué)者對浙青煙的化學(xué)組成研究普遍采用色質(zhì)聯(lián)機(或稱色譜質(zhì)譜聯(lián)用)的方法，分析結(jié)果表明浙青煙是一種含有大量多環(huán)芳烴(PAHs)和少量氧、硫、氮等原子的復(fù)雜的混合物，通常以氣溶膠的實行存在于空氣中。通過檢測，浙青煙中主要有160多種化合物，其中含量比較高的有81種。大都是萘、芴、熒蒽、菲、苯并芘等多環(huán)芳烴及其衍生物，同時也還有少量的咔唑和呋喃等雜環(huán)化合物。根據(jù)澳大利亞學(xué)者Badger和他的同事提出的苯并芘合成步驟可知，有機物在高溫缺氧下裂解產(chǎn)生的碳氫自由基結(jié)合成乙炔，由乙炔形成乙烯基乙炔或1，3-丁二烯，然后生成乙基苯，再進一步結(jié)合成丁基苯和四氫化萘，最后通過中間體形成苯并芘。在高溫條件下，所有的碳氫化合物都會產(chǎn)生一定量的多環(huán)芳烴，尤其是在缺氧的條件下，多環(huán)芳烴的生成量就會更大。由此可見，受熱和乏氧是導(dǎo)致浙青煙中多環(huán)芳烴產(chǎn)生的主要原因。因此，當(dāng)浙青高溫氧化后，表面缺氧的條件下，更容易產(chǎn)生大量的多環(huán)芳烴。從職業(yè)健康的安全觀點看，浙青中多環(huán)芳香烴的含量與施工中釋放出的量相比， 顯然后者更為重要。因為浙青常溫下呈固態(tài)或半固態(tài)，浙青中所含有的PAHs在儲存和施工溫度下的揮發(fā)是極其有限的。但是，在道路建設(shè)過程中為了使浙青和集料等充分混合，必須采用加熱的方式來降低浙青的粘度，隨著浙青膜在集料表面覆蓋的形成，浙青也在不斷被氧化，特別是加熱溫度不均勻或局部過熱時，就會有浙青煙形成。相對而言，浙青中所含有的易揮發(fā)性組分雖然很少，但由于浙青的大量使用，浙青煙污染也已經(jīng)引起人們的重視。在國內(nèi)，學(xué)者提出的應(yīng)對浙青煙危害的措施通常是采用物理隔離的方式或者是采用最小影響化的方法。這些應(yīng)對措施，要么是把浙青攪拌站建在更加偏遠的區(qū)域，要么是把施工過程選擇在人口流動性最小的時間段或區(qū)域進行，或是向施工人員配發(fā)面具、防護服等防護用品。在國外發(fā)展起來的溫拌技術(shù)，可以降低浙青的拌合溫度，減少甚至避免浙青煙的產(chǎn)生。溫拌浙青混合料技術(shù)，是通過溫拌劑降低浙青混合料的拌合溫度來減少浙青煙的產(chǎn)生，減少浙青中有毒有害氣體的排放。溫拌浙青混合料生產(chǎn)和攤鋪過程中溫度的下降，使得拌和過程中有害氣體和溫室氣體的排放減少。同時，由于拌和溫度的下降，浙青混合料在拌合到現(xiàn)場壓實的整個過程中產(chǎn)生浙青煙霧粉塵污染也會明顯減少。表1和表2是國家環(huán)境測試中心實施的拌合樓煙@排放和施工現(xiàn)場有害氣體濃度測試的結(jié)果，在同等條件下測試了熱拌混合料和溫拌混合料兩種材料類型。表1拌和樓煙囪排放測試
權(quán)利要求
1.一種改性浙青，包括基質(zhì)浙青和改性劑，其特征在于所述改性劑包括塑料香精，所述塑料香精的質(zhì)量占所述改性浙青的質(zhì)量的4. 5% 20%。
2.如權(quán)利要求1所述的改性浙青，其特征在于所述改性劑還包括溫拌劑，所述溫拌劑占所述改性浙青的質(zhì)量的4% 6%。
3.—種如權(quán)利要求1或2所述的改性浙青的制備方法，其特征在于，包括以下步驟B1)將所述基質(zhì)浙青加熱至一定溫度；h)將所述基質(zhì)浙青保持在一定溫度，并攪拌所述基質(zhì)浙青，攪拌的同時向所述基質(zhì)浙青中加入所述改性劑，使所述改性劑完全溶解入所述基質(zhì)浙青。
4.如權(quán)利要求1或2所述的改性浙青在浙青類道路材料中的應(yīng)用。
5.一種溫拌浙青混合料，包括浙青結(jié)合料和礦料；所述浙青結(jié)合料包括基質(zhì)浙青和改性劑；所述改性劑包括溫拌劑；所述礦料由級配碎石和礦粉組成；其特征在于所述改性劑還包括塑料香精，所述塑料香精的質(zhì)量占所述溫拌浙青混合料的質(zhì)量的0. 5% 1%。
6.如權(quán)利要求5所述的溫拌浙青混合料，其特征在于所述基質(zhì)浙青占所述溫拌浙青混合料的質(zhì)量的4% 6%，所述溫拌劑的質(zhì)量占所述溫拌浙青混合料的質(zhì)量的0. 2% 0.3%,所述級配碎石占所述溫拌浙青混合料的質(zhì)量的86 % 92 %，所述礦粉的質(zhì)量占所述溫拌浙青混合料的質(zhì)量的3% 7.6%。
7.如權(quán)利要求5所述的溫拌浙青混合料，其特征在于所述塑料香精是以LDPE、HDPE、 PP、EVA和PVC中的一種或兩種以上的混合為基材的塑料香精。
8.如權(quán)利要求5所述的溫拌浙青混合料，其特征在于所述基質(zhì)浙青是70號基質(zhì)浙青或90號基質(zhì)浙青。
9.如權(quán)利要求5所述的溫拌浙青混合料，其特征在于所述溫拌劑是基于乳化浙青添加技術(shù)的溫拌劑。
10.一種如權(quán)利要求5-9任一項所述的溫拌浙青混合料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟a2)將所述基質(zhì)浙青和所述塑料香精制備成所述基質(zhì)浙青和所述塑料香精的混合物；b2)將所述級配碎石加熱到一定溫度；C2)向所述級配碎石中加入已加熱至可流動狀態(tài)的所述基質(zhì)浙青和所述塑料香精的混合物，隨后噴入溫拌劑，然后攪拌均勻，形成所述級配碎石和所述浙青結(jié)合料的混合物；d2)向所述級配碎石和所述浙青結(jié)合料的混合物中加入所述石粉，然后攪拌均勻。
11.如權(quán)利要求10所述的溫拌浙青混合料的制備方法，其特征在于所述步驟％)包括以下步驟a21)將所述基質(zhì)浙青加熱至155°C 165°C ；a22)將所述基質(zhì)浙青保持在155°C 165°C，并攪拌所述基質(zhì)浙青池 4h，攪拌的同時向所述基質(zhì)浙青中加入所述塑料香精，使所述塑料香精完全溶解入所述基質(zhì)浙青。
12.如權(quán)利要求10所述的溫拌浙青混合料的制備方法，其特征在于在所述步驟Id2) 中，所述一定溫度是135°C 145°C。
13.如權(quán)利要求10所述的溫拌浙青混合料的制備方法，其特征在于在所述步驟C2) 中，所述攪拌在125°C 135°C的環(huán)境溫度下進行，所述攪拌所用的時間為10 25s ；在所述步驟d2)中，所述攪拌在125°C 135°C的環(huán)境溫度下進行，所述攪拌所用的時間為5 10s。
14.一種如權(quán)利要求5-9任一項所述的溫拌浙青混合料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟a3)將所述級配碎石加熱到一定溫度；b3)向所述級配碎石中加入所述塑料香精，然后攪拌均勻，形成所述級配碎石和所述塑料香精的混合物；C3)向所述級配碎石和所述塑料香精的混合物中加入已加熱至可流動狀態(tài)的所述基質(zhì)浙青，隨后噴入溫拌劑，然后攪拌均勻，形成所述級配碎石和所述浙青結(jié)合料的混合物； d3)向所述級配碎石和所述浙青結(jié)合料的混合物中加入所述石粉，然后攪拌均勻。
15.如權(quán)利要求14所述的溫拌浙青混合料的制備方法，其特征在于在所述步驟b3) 中，所述攪拌在125°C 135°C的環(huán)境溫度下進行，所述攪拌所用的時間為5 10s。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改性瀝青及其制備方法。該改性瀝青中所用的改性劑包括塑料香精，塑料香精的質(zhì)量占改性瀝青的質(zhì)量的4.5％～20％。這種改性瀝青的制備方法包括將基質(zhì)瀝青加熱到一定溫度，并加入塑料香精，攪拌均勻。本發(fā)明還公開了一種溫拌瀝青混合料及其制備方法。該溫拌瀝青混合料包括基質(zhì)瀝青、改性劑、級配碎石和礦粉；其中改性劑包括溫拌劑和塑料香精。這種溫拌瀝青混合料的制備方法是，將級配碎石加熱到一定溫度，然后加入基質(zhì)瀝青、塑料香精或者已預(yù)制好的基質(zhì)瀝青和塑料香精的改性瀝青混合物，隨后噴入溫拌劑，攪拌均勻，最后加入石粉，攪拌均勻。本發(fā)明的改性瀝青及溫拌瀝青混合料不僅能散發(fā)香味，還有效提高了瀝青混合料的性能。
文檔編號C08L23/08GK102558880SQ20101059264
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者嚴軍, 任晨, 俞國平, 周玥, 曹亞東, 朱天同, 蔡明 , 陸青清 申請人:上海建設(shè)機場道路工程有限公司